數據存儲備份項目融入Linux操作系統課程教學初探

張琦琮+張婷婷

摘要：在講授Linux操作系統課程中引入主講教師承擔的數據存儲備份科研項目基礎內容，作為學生課程設計的目標，以真實案例實施理實一體、項目化教學。學生從開始在純虛擬仿真環境下搭建平臺，逐漸轉向接近真實情景實現功能，一條主線貫穿教學始終，解決學生單純命令學習枯燥無趣和目的性不強的問題。本文就科研項目融入教學實施過程、探索教改新模式做簡要探討，為推動我國高校實驗實訓教學向應用型轉變提供借鑒。

關鍵詞：項目化教學；真實案例；理實一體

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）30-0181-02

Linux操作系統在社會生產、生活各領域發揮著越來越重要的作用，許多高校針對信息類專業學生開設了《Linux操作系統》課程。但Linux操作系統較之Windows操作系統在我國學生中間熟悉和普及程度較低，講授和使用Linux命令同學習圖形用戶界面操作相比又顯得抽象、枯燥和難以記憶，所以學生容易產生畏難和厭學情緒。針對此種情況，筆者嘗試將個人承擔的科研項目部分基礎內容引入課堂，以真實案例實施項目化教學，希望能夠引發大家關于課程教學方法改革的探討。

一、科研項目引入《Linux操作系統》課程的緣起

筆者在主講《Linux操作系統》課程時對學生進行了一次摸底調查，結果顯示大部分學生不了解、不熟悉Linux操作系統，有的甚至沒有聽說過，還有的感覺離自己實際生活較遠，將來工作中用途不大，因此學習目的性不強。筆者又調研了國內部分高校講授Linux操作系統課程的一些成功做法，如國防科技大學和西安郵電大學，在Linux操作系統教學方面積累了豐富的教學經驗，取得了顯著的教學成果，編寫了高水平教材[1-3]。筆者研讀后發現教材內容大多涉及Linux內核和操作系統原理，對學生的理論水平和實際動手能力要求都較高，而對于應用型普通高校而言，目前，大部分在校學生實際上還達不到所需的理論水平和不具備實踐編程能力，筆者又閱讀了一些定位較低、面向高職專科的Linux操作系統教材，有的是圖形界面操作，不涉及Linux精華和本質，有的是學習Linux命令，關聯性較弱。針對以上情況，經過對比不同層次高校的做法，分析研究他們面對的學生群體和要實現的教學目標，立足教授對象的學生實際基礎，經過深入思考和論證，結合自己的在研項目，提出了將科研項目基礎內容引入《Linux操作系統》課程的教學設計方案。

二、科研項目融入課程的具體設計實施

筆者以數據存儲備份項目實現為主線，將研究內容涉及的一些基本知識和操作技能，整合為邏輯相關的若干模塊引入課程，設計了完整的教學方案。

首先明確學習目標：以Linux操作系統為載體和基本工具，構建具有一定應用場景的數據存儲備份平臺。具體實施步驟遵循由淺入深、從熟悉到陌生、從簡單到復雜的原則，分為兩個階段。

第一階段是基礎階段。本階段對每位學生都做相同要求，學習順序如下：（1）在Windows系統里安裝虛擬機VMware；（2）在虛擬機里安裝Linux發行版centos桌面版；（3）先了解桌面圖形用戶環境，隨后進入命令行界面，學習基本的文件和目錄相關命令；（4）回顧復習網絡TCP/IP基本原理，掌握Linux下查看網絡及打開關閉網絡命令；（5）學習vim基本編輯工具；（6）學習搭建最簡單的Web服務器；（7）使用vim編寫簡單靜態網頁并在Web服務器發布，在本機檢驗查看發布是否成功；（8）學習防火墻設置，在局域網環境中檢驗網頁是否發布成功；（9）學習簡單安裝配置mysql數據庫；（10）學習編譯動態php動態網頁；（11）在物理機環境下重新安裝Linux操作系統，重新操作3—10步。

第二階段是選題階段。本階段開始前對全體學生做第一階段的測試，測試合格后進入第二階段。圍繞數據存儲備份項目共計6個選題，分別是雙機高可用集群系統、獨立磁盤冗余陣列（RAID，Redundant Arrays of Independent Disks）、日志結構文件系統、快照系統、遠程同步和數據庫備份，主講教師提供基礎的開源資源和文檔資料供學生選擇。各個小組可商量決定選題內容作課程設計。主講教師將項目中基本的原理框架給學生做簡要講解，之后學生以成功構建簡單應用場景為最終目標，并以此為主線串聯整個課程內容。

具體實施過程中，主講教師以知識夠用為出發點，以用到什么知識和技能就學什么為原則，使內容學習有針對性。教師提出問題引發學生學習興趣，讓學生自己分析問題確定需要掌握的知識點。教師為學生提供豐富可選的軟硬件資源，由學生根據項目實施進度擇情選擇，小組討論決定并實施是解決問題的主要途徑，教師只在必要時為學生提供幫助。最終考核標準為學生根據選題成功實現將自己開發的項目放在自己搭建的數據存儲備份平臺上，即為合格。將科研項目融入課程教學的做法，有效調動了學生學習的積極性和主動性，學生收獲了成就感，并為學生今后進一步深入學習打下了的基礎。

三、科研項目融入課程實施的要素

以主講教師真實的科研項目為實施案例，有很強的現實意義，學生能夠真切感受到針對性和實用性。學生學習過程由易到難，循序漸進，從模仿操作到自主學習，從個人探索到團隊協作，最終完成一個較為完整的項目。在具體實施過程中，筆者感受到要想切實達到預想效果，以下幾方面是成功實施的要素。

1.一條項目主線要貫穿始終。各個知識點像散落的珍珠，項目就如同一根繩子把各個知識點串在一起。知識講授時不求系統學習的完整性和全面性，而是以用到什么就學什么為主要目的。實際情況顯示，學生在遇到問題解決問題的過程中，反而學會了系統的學習并接受了技能的訓練，還掌握了快速高效獲取知識和能力的途徑和方法，同時串聯起了學生之前學習的多門課程，如計算機網絡原理、靜態網頁制作、動態網頁設計、數據庫應用等。

2.理論實踐要一體化實施。打破原有理論教學和實踐教學課時、地點、實訓條件互相分離的局面，實現高度融合，教師邊講解邊操作，學生跟隨教師的演示先操作，看到了效果，感覺到好奇，激發了興趣自我開始探尋實現的原理。學生不僅學習效率大幅度提高，而且有了探索真理的主動性和內在動力，真正由“要我學”轉變為“我要學”。

3.教學活動適時要分組開展。學生對知識和技能在掌握到一定階段后，開始實施分組。根據筆者經驗體會，每組人數以不超過4人為宜。組內學生通過溝通、交流確定二次開發項目，每人發掘自身潛力，發現自己更擅長做什么，自然產生分工，充分鍛煉了學生的團隊合作精神和提升了交流能力。

4.硬件資源要合理保障。數據存儲備份實戰項目對硬件有一定要求，而教學實驗Linux系統對硬件系統配置要求不高，實際實施過程充分利用了實驗室更新下來的舊計算機，之前都是到達報廢年限就處置，現在提供給學生實驗使用，一方面為學校實驗教學節約了資金，最大化其使用價值，另一方面也培養了學生節約意識。

四、結語

《Linux操作系統》教學過程始終堅持“理論實踐一體，教學科研融合”的理念，引入科研項目內容進課堂作為一種有益的嘗試，取得了較好的教學效果，激發了學生的學習興趣，提高了學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，增強了學生學習的自信心，受到了學生的歡迎。同時，真實案例引進課堂對主講教師來講也是一種探索，目前傳統課堂教學受到名校名師公開課、慕課等的強烈沖擊，給主講教師帶來了不小的壓力，引入具體真實的科研項目進課堂的理念，一定程度上避免了“千人一面”，實現了特色教學和個性教學，并為推動我國廣大高校實驗實訓教學向應用型轉變提供了借鑒。

參考文獻：

[1]羅宇，鄒鵬，鄧勝蘭，等.操作系統[M].第3版.北京：電子工業出版社，2011.

[2]羅宇，陳延暉，文艷軍，等.Linux操作系統實驗教程[M].北京：電子工業出版社，2009.

[3]陳莉君，康華.Linux操作系統原理與應用[M].第2版.北京：清華大學出版社，2012.